WO2024053900A1 - 도어 배플 및 이를 포함하는 열처리 장치 - Google Patents

도어 배플 및 이를 포함하는 열처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2024053900A1
WO2024053900A1 PCT/KR2023/012253 KR2023012253W WO2024053900A1 WO 2024053900 A1 WO2024053900 A1 WO 2024053900A1 KR 2023012253 W KR2023012253 W KR 2023012253W WO 2024053900 A1 WO2024053900 A1 WO 2024053900A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
baffle
process tube
door
hole
assembly
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/012253
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박미성
이재용
Original Assignee
주식회사 한화
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 한화 filed Critical 주식회사 한화
Publication of WO2024053900A1 publication Critical patent/WO2024053900A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67126—Apparatus for sealing, encapsulating, glassing, decapsulating or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment

Definitions

  • the present invention relates to a heat treatment chamber and its door baffle configured to spray diffusion gas during a heat treatment process.
  • a heat treatment chamber is for heat treating a silicon wafer at a high temperature and includes a process tube in which a heat treatment process is performed, and a door structure that opens and closes one or both ends of the process tube.
  • the conventional door baffle installation structure includes a process tube (1) in which a heat treatment process is performed, an insulating part (2) disposed on the outside of one or both ends of the process tube (1), and an insulating part (2) disposed to surround the process tube (1) and electrically It may include a heater 3 that generates heat using .
  • the insulation unit 2 is configured to prevent heat from escaping out of the process tube 1 or excessive heat from being transferred to the door structure.
  • one or both ends of the process tube 1 can be opened and closed by a door baffle, so wafers can be entered and exited in an open state, and a heat treatment process can be performed in a closed state.
  • a nozzle 5 is installed inside the process tube 1, and diffusion gas required for heat treatment is injected through the nozzle 5.
  • the nozzle 5 is installed in a direction toward the door baffle, and after the diffusion gas is injected, it hits the door baffle 4 or the inner wall of the process tube 1 and spreads throughout the entire inside of the process tube 1.
  • the end of the process tube 1 is formed to expand to form a chin toward the end.
  • the door baffle 4 is caught on the chin of the process tube 1 and includes a closing portion 4a formed to block the open surface of the process tube, and a coupling portion 4b extending from the closing portion in the longitudinal direction of the process tube. ) may include.
  • a coupling structure to which a door (not shown) can be coupled may be formed inside the coupling portion 4b.
  • a sealing material such as Teflon is inserted between the door and the door baffle.
  • a sealing material such as Teflon is used as the process of manufacturing new solar cells, such as TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) solar cells.
  • TOPCon Tel Oxide Passivated Contact
  • sealing materials such as Teflon are used.
  • the sealing material melting there is a problem with the sealing material melting.
  • uniformity control compared to the inside of the tube due to the lack of insulation effect at the door.
  • the purpose of the door baffle and the heat treatment device including it is to improve the insulation performance of the inside and outside of the door baffle, lower the temperature on the outside of the door, and provide a heat treatment chamber and door baffle that facilitates uniformity control on the inside of the door. Do it as
  • the door baffle In the door baffle disposed to open and close at least one end of the process tube, the door baffle is connected to a baffle part formed to block an end of the process tube and an edge of the baffle part, and extends in a tubular shape along the longitudinal direction of the process tube.
  • the baffle part may be formed of a plurality of layers, including an outer baffle disposed to block an end of the process tube and an inner baffle disposed inside the process tube than the outer baffle.
  • the outer baffle may be formed in a closed plan shape, and the inner baffle may be formed in a plan shape with a baffle hole formed therethrough.
  • the assembly portion may be formed to have a smaller diameter than the process tube, the inner wall of the process tube and the outer wall of the assembly portion may be spaced apart, and the cross-sectional area of the inner baffle may be smaller than the cross-sectional area of the process tube.
  • the diameter of the assembly part may be 0.7 to 0.95 times the diameter of the process tube.
  • the inner baffle includes a first inner baffle formed on a side of the outer baffle and a second inner baffle disposed inside the process tube than the first inner baffle, and a first hole penetrates the first inner baffle. and a second hole may be formed through the second inner baffle.
  • the first hole and the second hole may be formed in a position parallel to the longitudinal direction of the process tube and do not overlap each other.
  • a plurality of first holes and a plurality of second holes may be formed, and the sum of the areas of the plurality of second holes may be greater than the sum of the areas of the plurality of first holes.
  • the first hole and the second hole may be formed in plural numbers, and the number of the second holes may be larger than the number of the first holes.
  • a heat treatment chamber including a door baffle, further comprising a nozzle disposed inside the process tube and the process tube to spray gas toward the inner baffle, wherein the distance between the outer baffle and the inner baffle is equal to the outer baffle. It may be formed to be 0.4 to 0.6 times the distance between the baffle and the nozzle.
  • the insulation effect of the chamber is improved due to the door baffle structure.
  • the heat treatment chamber and door baffle have the effect of reducing the temperature outside the chamber by about 60°C to 90°C compared to using a conventional single baffle structure. Therefore, even if the process is carried out above 1000°C, the problem of melting of the sealing material placed between the door and the door baffle can be solved. Additionally, the temperature at the end of the tube can be maintained more uniformly, lowering the product defect rate and improving productivity.
  • the distance between the nozzle and the door baffle is reduced by the protruding length.
  • the diffusion rate of gas is improved and gas flow becomes smoother, thereby improving process efficiency.
  • the volume of the process tube is reduced by the volume of the inner tube protruding from the outer baffle. This has the effect of reducing process time and improving productivity.
  • 1 and 2 are a cross-sectional view of a conventional door baffle installation structure and a perspective view of the door baffle;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a side view of a door baffle and a partial configuration of a heat treatment chamber including the same;
  • Figure 4 is a perspective view of the door baffle
  • Figure 5 is a longitudinal cross-sectional view of the door baffle.
  • Figure 6 is a cross-sectional view of the door baffle and the door combined
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line A-A' showing the first hole pattern formed in the first inner baffle in the door baffle;
  • FIG. 8 is a B-B' cross-sectional view showing the second hole pattern formed in the second inner baffle in the door baffle;
  • Figure 9 is a diagram showing the first hole and second hole patterns in the door baffle.
  • the door baffle In the door baffle disposed to open and close at least one end of the process tube, the door baffle is connected to a baffle part formed to block an end of the process tube and an edge of the baffle part, and extends in a tubular shape along the longitudinal direction of the process tube.
  • the baffle part may be formed of a plurality of layers, including an outer baffle disposed to block an end of the process tube and an inner baffle disposed inside the process tube than the outer baffle.
  • an element or layer When an element or layer is said to be “on”, “connected” or “coupled” to another element or layer, it means that the element or layer is on top of another element or layer. Can be directly, connected or combined. Alternatively, one or more elements or layers may additionally be present. When an element or layer is referred to as being “directly on,” “directly connected to,” or “directly coupled to” another element or layer, there may be no other intermediate elements or layers in between. For example, when a first element is described as being “coupled” or “connected” to a second element, the first element may be directly coupled or connected to the second element, or the first element may be connected to the second element through one or more intermediate elements. It can also be indirectly combined or connected to an element.
  • the expression "at least one of a, b, or c" means only a, only b, only c, both a and b, both a and c, both b and c, all a, b, c, or variations thereof. can indicate.
  • the terms “use,” “using,” and “used” may be considered synonymous with the terms “utilize,” “utilizing,” and “utilized,” respectively.
  • the terms “substantially,” “about,” and similar terms are used in terms of approximation and not in terms of degree, and are intended to account for inherent variations in measured or calculated values that would be recognized by a person of ordinary skill in the art. will be.
  • first, second, third, etc. may be used herein to describe various elements, components, regions, layers, and/or sections, these elements, components, , area, layer and/or cross section are not limited by these terms. These terms are used to distinguish one element, component, region, layer or cross-section from another element, component, region, layer or cross-section. Accordingly, the first element, first component, first region, first layer, or first cross-section discussed below may be referred to as the second element, second component, second region, or second layer without departing from the disclosure of the exemplary embodiment. Alternatively, it may be named the second cross section.
  • Spatially relative terms such as “below”, “lower”, “above”, “top”, etc. describe the relationship of one element or feature to another element(s) or the function(s) depicted in the figure. It may be used in this specification for convenience of explanation. Spatially relative terms may include other orientations of the device in use or operation in addition to the orientation depicted in the drawings. For example, if the device in the drawing is turned over, an element described as “below” or “below” another element or feature may be oriented “above” or “above” the other element or feature. Accordingly, the term “down” can include both upward and downward directions. The device may be oriented in different directions (rotated 90 degrees or otherwise) and the spatially relative descriptors used herein should be interpreted accordingly.
  • FIG. 3 is a side view of the door baffle of the present invention and a cross-sectional view showing a partial configuration of a heat treatment chamber including the same
  • FIG. 4 is a perspective view of the door baffle of the present invention
  • FIG. 5 is a longitudinal cross-sectional view of the door baffle of the present invention
  • FIG. 6 is a door of the present invention.
  • a cross-sectional view of the baffle and the door combined Figure 7 is a cross-sectional view A-A' showing the first hole pattern formed on the first inner baffle in the door baffle of the present invention
  • Figure 8 is a cross-sectional view showing the first hole pattern formed on the second inner baffle in the door baffle of the present invention.
  • Figure 9 a cross-sectional view taken along the line B-B' showing a two-hole pattern, is a diagram showing the first and second hole patterns in the door baffle of the present invention.
  • the heat treatment chamber includes a process tube 10 that substantially functions as a chamber, a heater 20 disposed outside the process tube 10 to heat the inside of the process tube 10, and an end of the process tube 10. And it may include an insulation part 30 disposed to prevent internal heat from escaping from the outside, and a nozzle 40 for spraying a reaction gas from the inside of the process tube 10. Additionally, a door baffle 100 and a door 50 for opening and closing the process tube 10 may be assembled at one or both ends of the process tube 10 . The nozzle 40 may be arranged in a direction toward the door baffle 100.
  • Wafers requiring doping or other heat treatment can be stored in the process tube 10, and a plurality of wafers can be loaded on a boat and the boat enters the process tube 10 to heat treat the plurality of wafers simultaneously under the same conditions.
  • Wafer processing is possible by placing a boat loaded with wafers in the process tube 10, heating the inside of the process tube 10 with the heater 20, and spraying atmospheric gas through the nozzle 40.
  • the nozzle 40 may include an injection port located in an area adjacent to the door baffle 100 and the door 50, and may spray gas in one direction of the process tube 10.
  • an exhaust unit (not shown) for discharging gas inside the tube 10 may be disposed on the other side of the process tube 10. Accordingly, the gas supplied into the process tube 10 through the nozzle 40 may flow from one side of the tube 10 to the other side and may be supplied to the wafer in this process.
  • the process tube 10 has an opening at one or both ends, and a step may be formed on the inside at the end for assembly of the door baffle 100 and the door 50.
  • the diameter of the outer end of the process tube 10 is formed to be larger than the diameter of the inner end, so that a step may be formed at the end due to the difference in diameter of the ends of the process tube 10. That is, the jaw may be formed in a direction protruding from the inside of the process tube 10.
  • the door baffle 100 may be assembled so as to be caught on the stepped portion of the process tube 10 described above. That is, the door baffle 100 is disposed at one or both ends of the process tube 10 to open and close the opening formed at the end of the process tube 10.
  • the door baffle 100 includes a baffle portion 110 disposed to block the opening of the process tube 10, and a baffle portion 110 that extends in the longitudinal direction of the process tube 10 and is inserted into the process tube 10. May include wealth.
  • the edge of the baffle portion 110 may be coupled to the inner surface of the assembly portion.
  • the assembly portion may be formed to correspond to the jaw formed on the process tube 10. That is, it may be formed in a multi-stage shape including an inner assembly portion 120 disposed on the inside and an outer assembly portion 130 disposed on the outside with respect to the jaw of the process tube 10. Alternatively, the inner assembly 120 and the outer assembly 130 may be connected in series in the longitudinal direction of the process tube 10. The centers of the process tube 10, the inner assembly 120, and the outer assembly 130 may be connected to coincide. That is, the process tube 10, the inner assembly 120, and the outer assembly 130 may be arranged concentrically. When the assembly portion and the process tube 10 are formed in a circular tube shape, the process tube 10, the inner assembly portion 120, and the outer assembly portion 130 may be formed in a cylindrical shape with a concentric cross section.
  • a gap 121 may be formed between the process tube 10 and the assembly part.
  • a gap 121 may be formed between the process tube 10 and the inner assembly 120.
  • the clearance portion 121 refers to a spaced portion between the outer surface of the inner assembly 120 and the inner surface of the process tube 10, and therefore the clearance portion 121 is located in the circumferential direction of the outer surface of the assembly portion. It can be formed according to The door baffle 100 and the process tube 10 can be easily assembled through the gap 121. In addition, even if air expands due to high temperature between the outer baffle 111 and the inner baffle due to the clearance portion 121, as will be described later, the assembly of the entire door baffle 100 may not be affected.
  • the assembly portion may be formed to have a smaller diameter than the process tube 10.
  • the end diameter of the process tube 10 is larger than the outer assembly 130, and the inner diameter of the process tube 10 is larger than the inner assembly 120.
  • the diameter can be formed larger.
  • the diameter of the assembly part may be 0.7 to 0.95 times the diameter of the process tube 10. More preferably, the diameter of the assembly part may be 0.8 to 0.9 times the diameter of the process tube 10.
  • the insulation effect may be lowered, similar to having a single baffle structure.
  • the ratio of the diameter of the assembly part and the process tube 10 is formed to be greater than 0.95 times, the assembling property may be deteriorated due to deformation of the door baffle 100 due to high temperature.
  • the outer surface of the outer assembly unit 130 faces the inner surface of the process tube 10, and the door 50 may be assembled on the inner side.
  • An assembly rib 131 may be formed to protrude on the inner surface of the outer assembly portion 130 for assembly of the door 50.
  • the assembly ribs 131 extend along the inner circumference of the outer assembly portion 130, and a plurality of assembly ribs 131 may be formed in the circumferential direction.
  • One end of the assembly rib 131 is open so that the door 50 can be assembled, the door 50 can rotate along the assembly rib 131, and the other end of the assembly rib 131 is closed so that the door 50 can be assembled. The degree of rotation can be limited.
  • a separation prevention rib 132 may be formed to protrude on the inner surface of the outer assembly 130 to prevent separation of the support body 60, which will be described later.
  • the separation prevention rib 132 may be formed further inside the assembly rib 131.
  • the separation prevention ribs 132 may extend along the entire inner circumference of the outer assembly 130, or may be formed in plural pieces spaced apart from each other.
  • An insulating rib 133 may be formed to protrude on the outer surface of the outer assembly 130 to improve the airtightness of the door baffle 100.
  • the insulating rib 133 can also be formed extending from the edge of the outer baffle 111, which will be described later.
  • the insulating ribs 133 may also extend along the entire outer circumference of the outer assembly 130, or may be formed in plural pieces spaced apart from each other. Preferably, the insulating rib 133 may be formed to extend along the entire outer circumference for airtightness.
  • the baffle portion 110 may be in the shape of a panel that is disposed across the inside of the assembly section and closes the inside of the assembly section.
  • the baffle portion 110 includes a plurality of outer baffles 111 disposed to block the end of the process tube 10 and an inner baffle disposed inside the process tube 10 than the outer baffle 111. It can be formed in layers.
  • the outer baffle 111 may be formed to close the inside of the assembly unit and the inside of the process tube 10. When the door baffle 100 is assembled to the process tube 10, one surface of the outer baffle 111 may be assembled so that it catches the above-described step of the process tube 10.
  • the outer baffle 111 is formed in a closed planar shape and can serve as an actual baffle. Additionally, the outer baffle 111 may be formed to be larger than the inner diameter of the step of the process tube 10 described above. In the present invention, the outer baffle 111 can be understood to have the same configuration as the conventional door baffle 100.
  • the inner baffle described later can be understood as a characteristic configuration of the present invention.
  • the inner baffle may be formed in a cap shape that protrudes from the outer baffle 111 toward the inside of the process tube 10 together with the inner assembly portion 120 .
  • the outer baffle 111 and the inner baffle are connected by the inner assembly 120, and the outer baffle 111 and the inner baffle may be arranged to be spaced apart from each other.
  • the distance between the door baffle 100 and the nozzle 40 in the present invention is reduced compared to the prior art.
  • the door baffle 100 of the present invention exhibits excellent insulation and resistance to damage due to heat, it is possible to inject high-temperature gas from a location closer to the door baffle 100.
  • the distance between the outer baffle 111 and the inner baffle may be 0.4 to 0.6 times the distance between the outer baffle 111 and the nozzle 40.
  • the diffusion distance of the gas is shortened, and the diffusion can become faster as the gas hits and reflects on the door baffle 100 when the gas is sprayed. . Therefore, there is a beneficial effect of increasing process efficiency.
  • the distance ratio between the outer baffle 111 and the inner baffle and nozzle 40 is less than 0.4, the effect of increasing the gas diffusion speed is reduced. Additionally, if the ratio is greater than 0.6, the space between the nozzle 40 and the baffle may become excessively narrow, causing a problem in which the gas may not spread evenly.
  • the inner baffle may be formed smaller than the outer baffle 111. This is also related to the description regarding the gap portion 121.
  • the inner baffle may be formed of a plurality of layers. That is, the inner baffle may include a first inner baffle 112 formed on the side of the outer baffle 111 and a second inner baffle 113 disposed inside the process tube 10 than the first inner baffle 112. You can. Of course, it is also possible to form three or more inner baffles.
  • the inner baffle like the outer baffle 111, is formed in a closed planar shape to improve thermal insulation. However, if the inner baffle is in a closed shape, the door baffle 100 may be damaged as the air between the outer baffle 111 and the inner baffle expands at high temperature. Accordingly, the present invention can form a baffle hole 150 in the inner baffle.
  • the baffle hole 150 is formed only in some of the inner baffles. In this case, in order to prevent damage due to heat, it is desirable to form the baffle hole 150 in the inner baffle located inside the process tube 10 rather than on the outer baffle 111.
  • first hole 151 is formed through the first inner baffle 112 and the second hole 152 is formed through the second inner baffle 113.
  • first hole 151 and the second hole 152 may be formed at positions that do not overlap each other. This structure can improve insulation performance by complicating the heat transfer path.
  • the first hole 151 is disposed in the center of the first inner baffle 112, and the second hole 152 is relatively disposed on the outside of the second inner baffle 113. You can.
  • a plurality of first holes 151 and a plurality of second holes 152 may be formed, and the area of the plurality of second holes 152 may be larger than the sum of the areas of the plurality of first holes 151. ) can be formed by adding up all the areas. Alternatively, more second holes 152 may be formed than first holes 151. This is also to prevent excessive heat from being transferred to the first inner baffle 112 at once. In this case, as shown in FIG. 9, the first hole 151 may be disposed between adjacent second holes 152 when viewed from the top.
  • the plurality of first holes 151 and the plurality of second holes 152 may be arranged to form an equiangular angle from the center of the door baffle 100. Additionally, the plurality of second holes 152 may be arranged on a plurality of virtual lines extending radially from the center of the door baffle 100. Additionally, the plurality of second holes 152 may be arranged to form a plurality of concentric circles.
  • first holes 151 and second holes 152 are not particularly limited. 7 and 9 show that six first holes 151 and six second holes 152 are formed, respectively, but there are no more than five or seven first holes 151 and second holes 152. It can be placed more than once.
  • the door 50 may be assembled on the outside of the door baffle 100.
  • a sealing material such as Teflon may be disposed between the door 50 and the door baffle 100.
  • the assembly structure of the door baffle 100 and the door 50 is shown in FIG. 6. Referring to this, the door 50 functions to finally close the process tube 10, the outer surface is connected to an actuator for opening and closing the door 50, and the inner surface is disposed toward the door baffle 100.
  • a spring support portion 51 may be formed on the inner surface of the door 50, and a spring pressing portion 52 may be formed at an end of the spring support portion 51. The spring pressing portion 52 may be hinged to the spring support portion 51.
  • the hinged portion may be provided with a torsion spring in the direction of pressing the support body 60 to resist the end of the spring pressing portion 52 from moving away from the door 50.
  • the end of the spring press portion 52 is inserted into the above-described assembly rib 131 by rotating the door 50, and thus the door 50 can be fixed.
  • a panel-shaped support body 60 may be disposed inside the door 50 and the separation prevention rib 132.
  • the support body 60 is a disk-shaped member disposed inside the outer assembly 130, that is, in an area defined inside the separation prevention rib 132, and supports the door 50.
  • the support body 60 is a disk-shaped member with a diameter equal to or smaller than that of the outer assembly 130, and one surface is in contact with the inner surface of the separation prevention rib 132, and the other surface is in contact with the inner surface of the separation prevention rib 132.
  • the outer assembly portion 130 and the inner assembly portion 120 are spaced apart from each other by a predetermined distance. And, by the outer surface of the support body 60 contacting the spring pressing portion 52, the door 50 and the door baffle 100 can be pressurized and supported.
  • the present invention can be used in the industry related to door baffles and heat treatment devices including the same.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)

Abstract

프로세스 튜브의 적어도 일단을 개폐하기 위해 배치되는 도어 배플에 있어서, 상기 프로세스 튜브의 단부를 막도록 형성되는 배플부 및 상기 배플부의 가장자리와 연결되며, 상기 프로세스 튜브의 길이방향을 따라 관 형상으로 연장 형성되는 조립부를 포함하고, 상기 배플부는, 상기 프로세스 튜브의 단부를 막도록 배치되는 외측배플 및 상기 외측배플보다 상기 프로세스 튜브의 내측에 배치되는 내측배플을 포함하여 복수 개의 레이어로 형성될 수 있다.

Description

도어 배플 및 이를 포함하는 열처리 장치
본 발명은 열처리 공정에서 확산 가스가 분사되도록 구성되는 열처리 챔버(Chamber) 및 그 도어 배플에 관한 것이다.
열처리 챔버(Chamber)는 실리콘 웨이퍼를 고온에서 열처리하기 위한 것으로, 열처리 공정이 진행되는 프로세스 튜브와, 프로세스 튜브의 일단 또는 양단을 개폐하는 도어 구조를 포함한다.
도 1 및 도 2는 종래 도어 배플 설치 구조의 단면도 및 도어 배플의 사시도이다. 종래의 도어 배플 설치 구조는 열처리 공정이 진행되는 프로세스 튜브(1)와, 프로세스 튜브(1)의 일단 또는 양단 외측에 배치되는 단열부(2)와, 프로세스 튜브(1)를 감싸도록 배치되며 전기를 이용하여 열을 발생시키는 히터(3)를 포함할 수 있다. 단열부(2)는 프로세스 튜브(1) 밖으로 열이 빠져나가거나, 도어 구조에 과도한 열이 전달되는 것을 방지하기 위한 구성이다. 또한 프로세스 튜브(1)의 일단 또는 양단은 도어 배플에 의해 개폐 가능하여, 개방 상태에서 웨이퍼를 입출입시킬 수 있고, 폐쇄 상태에서 열처리 공정을 진행할 수 있다. 프로세스 튜브(1) 내측에는 노즐(5)이 설치되어 있어, 노즐(5)을 통해 열처리에 필요한 확산 가스가 분사된다. 노즐(5)은 도어 배플을 향하는 방향으로 설치되고, 확산 가스는 분사된 후 도어 배플(4)이나 프로세스 튜브(1) 내벽의 부딪히면서 프로세스 튜브(1) 내부 전체로 확산된다.
프로세스 튜브(1)의 단부는 끝단으로 갈수록 턱을 형성하며 확장되도록 형성된다. 또한 도어 배플(4)은 상기 프로세스 튜브(1)의 턱에 걸리며, 프로세스 튜브의 개방면을 막도록 형성되는 폐쇄부(4a)와, 폐쇄부로부터 프로세스튜브의 길이 방향으로 연장되는 결합부(4b)를 포함할 수 있다. 결합부(4b)의 내측에는 도어(미도시)가 결합될 수 있는 결합구조가 형성될 수 있다.
한편 도어와 도어 배플 사이에는 테프론 등의 실링재가 삽입되는데, 최근 새로운 태양전지, 예컨대 TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact) 태양전지를 제조하는 공정이 1000℃ 내지 1050℃의 고온에서 진행됨으로 인해, 테플론 등의 실링재가 녹아버리는 문제가 발생하고 있다. 또한 도어 부분에서 단열 효과가 떨어져 튜브 내측 대비 유니포미티(Uniformity) 컨트롤이 어려운 문제가 있다.
도어 배플 및 이를 포함하는 열처리 장치는 도어 배플 내외측의 단열 성능을 향상시켜, 도어 외측의 온도를 낮추고, 도어 내측의 유니포미티(Uniformity) 컨트롤이 용이한 열처리 챔버 및 도어 배플을 제공하는 것을 목적으로 한다.
프로세스 튜브의 적어도 일단을 개폐하기 위해 배치되는 도어 배플에 있어서, 상기 프로세스 튜브의 단부를 막도록 형성되는 배플부 및 상기 배플부의 가장자리와 연결되며, 상기 프로세스 튜브의 길이방향을 따라 관 형상으로 연장 형성되는 조립부 를 포함하고, 상기 배플부는, 상기 프로세스 튜브의 단부를 막도록 배치되는 외측배플 및 상기 외측배플보다 상기 프로세스 튜브의 내측에 배치되는 내측배플을 포함하여 복수 개의 레이어로 형성될 수 있다.
상기 외측배플은 폐쇄된 평면 형상으로 형성되고, 상기 내측배플은 배플홀이 관통 형성된 평면 형상으로 형성될 수 있다.
상기 조립부는 상기 프로세스 튜브보다 지름이 작게 형성되며, 상기 프로세스 튜브의 내측벽과 상기 조립부의 외측벽 사이가 이격되도록 형성되고, 상기 내측배플의 단면적이 상기 프로세스 튜브의 단면적보다 작게 형성될 수 있다.
상기 조립부의 지름은 상기 프로세스 튜브의 지름의 0.7배 내지 0.95배로 형성될 수 있다.
상기 내측배플은, 상기 외측배플 측에 형성되는 제1내측배플 및 상기 제1내측배플보다 상기 프로세스 튜브의 내측에 배치되는 제2내측배플을 포함하고, 상기 제1내측배플에는 제1홀이 관통 형성되고, 상기 제2내측배플에는 제2홀이 관통 형성될 수 있다.
상기 제1홀 및 상기 제2홀은 상기 프로세스 튜브의 길이 방향과 나란한 방향으로 서로 중첩되지 않는 위치에 형성될 수 있다.
상기 제1홀 및 상기 제2홀은 복수 개 형성될 수 있고, 복수 개의 상기 제1홀 면적을 모두 더한 것보다, 복수 개의 상기 제2홀의 면적을 모두 더한 것이 크게 형성될 수 있다.
상기 제1홀 및 상기 제2홀은 복수 개 형성될 수 있고, 상기 제1홀의 개수보다, 상기 제2홀의 개수가 더 크게 형성될 수 있다.
도어 배플을 포함하는 열처리 챔버에 있어서, 상기 프로세스 튜브 및 상기 프로세스 튜브 내측에 배치되며 가스를 상기 내측배플을 향하여 분사하도록 배치되는 노즐을 더 포함하고, 상기 외측배플 및 내측배플 사이의 거리는, 상기 외측배플 및 상기 노즐 사이의 거리의 0.4배 내지 0.6배로 형성될 수 있다.
열처리 챔버 및 도어 배플은, 적용 시 도어 배플 구조로 인해 챔버의 단열 효과가 향상되는 효과가 있다. 열처리 챔버 및 도어 배플은 종래 단일 배플 구조를 사용할 때에 비하여, 챔버 외부 온도가 60℃ 내지 90℃ 정도 저감되는 효과가 있다. 따라서 1000℃ 이상에서 공정을 진행하더라도 도어와 도어 배플 사이에 배치되는 실링재가 녹는 문제를 해결할 수 있다. 또한 튜브 단부에서의 온도가 더욱 균일하게 유지될 수 있어, 제품 불량률을 낮추고 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한 프로세스 튜브와의 사이에 유격부를 형성하고 도어 배플에 배플홀을 형성함으로써, 외측배플 및 내측배플 사이의 공기 팽창에 의해 도어 배플이 깨지거나 프로세스 튜브가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한 내측배플이 외측배플로부터 프로세스 튜브 내측으로 돌출되는 형상으로 형성됨에 따라, 돌출된 길이만큼 노즐과 도어 배플 사이의 거리가 줄어들게 된다. 이에 따라 가스의 확산 속도가 향상되고 가스 흐름이 보다 원활해져 공정 효율이 향상될 수 있다. 또한 내측튜브가 외측배플로부터 돌출된 부피만큼 프로세스 튜브의 체적이 줄어들게 된다. 이에 따라 공정 시간이 줄어들어 생산성이 향상되는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 종래 도어 배플 설치 구조의 단면도 및 도어 배플의 사시도,
도 3은 도어 배플의 측면도 및 이를 포함하는 열처리 챔버의 일부 구성을 도시하는 단면도,
도 4는 도어 배플의 사시도,
도 5는 도어 배플의 종단면도
도 6은 도어 배플과 도어가 결합된 상태의 단면도,
도 7은 도어 배플에서 제1내측배플에 형성된 제1홀 패턴을 도시한 A-A' 단면도,
도 8은 도어 배플에서 제2내측배플에 형성된 제2홀 패턴을 도시한 B-B' 단면도,
도 9는 도어 배플에서 제1홀 및 제2홀 패턴을 도시한 도면이다.
프로세스 튜브의 적어도 일단을 개폐하기 위해 배치되는 도어 배플에 있어서, 상기 프로세스 튜브의 단부를 막도록 형성되는 배플부 및 상기 배플부의 가장자리와 연결되며, 상기 프로세스 튜브의 길이방향을 따라 관 형상으로 연장 형성되는 조립부를 포함하고, 상기 배플부는, 상기 프로세스 튜브의 단부를 막도록 배치되는 외측배플 및 상기 외측배플보다 상기 프로세스 튜브의 내측에 배치되는 내측배플을 포함하여 복수 개의 레이어로 형성될 수 있다.
이하, 첨부된 도면에 예시된 실시예를 참조하여 본 개시를 설명한다. 설명되는 실시예들은 본 명세서에서 설명되는 내용에 한정되지 않고 서로 다른 형태를 가질 수도 있다. 따라서 실시예는 본 발명의 측면 및 특징을 설명하기 위해 도면을 참조하여 이하에서 설명될 뿐이다.
본 개시는 다양한 실시예 및 변형예를 포함하며, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 아래의 설명에서 설명하고자 한다. 그러나 본 개시는 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 사상 및 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함한다.
요소(element) 또는 층(layer)이 다른 요소 또는 층의 "위에" 있거나, 다른 요소 또는 층에 "연결"되거나 또는 "결합"된 것으로 지칭될 때, 해당 요소 또는 층이 다른 요소 또는 층 상에 직접, 연결 또는 결합될 수 있다. 또는 하나 이상의 요소 또는 층이 추가로 존재할 수 있다. 요소 또는 층이 다른 요소 또는 레이어에 "바로 위에" 있거나, "직접 연결"되거나 또는 "직접 결합"되는 것으로 지칭될 때는 그 사이에 다른 중간 요소 또는 중간 층이 존재하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1요소가 제2요소와 "결합" 또는 "연결"된다고 기재된 경우, 제1요소는 제2요소에 직접 결합 또는 연결될 수도 있고, 제1요소가 하나 이상의 중간 요소를 통해 제2요소에 간접적으로 결합 또는 연결될 수도 있다.
도면에서 다양한 요소, 층 등의 치수는 예시의 명확성을 위해 과장될 수 있다. 동일한 도면부호는 동일한 요소를 나타낼 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "및/또는"이라는 용어는 연관된 나열된 항목 중 하나 이상의 임의의 및 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 개시의 실시예를 설명할 때 "할 수 있다"의 사용은 "본 개시의 하나 이상의 실시예"와 관련이 있다. "적어도 하나" 및 "어떤 하나"와 같은 표현은 요소들의 리스트 앞에 올 때, 요소들의 전체 리스트를 변경하되 리스트의 개별 요소를 변경하지 않을 수 있다. 예를 들어, "a, b 또는 c 중 적어도 하나"라는 표현은 a만, b만, c만, a와 b 모두, a와 c 모두, b와 c 모두, a, b, c 모두 또는 그 변형을 나타낼 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "사용하다", "사용하는" 및 "사용되는"이라는 용어는 각각 "활용하다", "활용하는" 및 "활용되는"이라는 용어와 동의어로 간주될 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어 "실질적으로", "약" 및 유사한 용어는 정도의 용어가 아닌 근사치의 용어로 사용되며, 통상의 기술자가 인식할 수 있는 측정 또는 계산된 값의 내재적 변동을 설명하기 위한 것이다.
제1, 제2, 제3 등의 용어가 본 명세서에서 다양한 요소, 구성요소(component), 영역(region), 층 및/또는 단면(section)을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이들 요소, 구성요소, 영역, 층 및/또는 단면이 이러한 용어로 제한되지 않는다. 이러한 용어는 하나의 요소, 구성요소, 영역, 층 또는 단면을 다른 요소, 구성요소, 영역, 층 또는 단면과 구별하는 데 사용된다. 따라서 아래에서 논의되는 제1요소, 제1구성요소, 제1영역, 제1층 또는 제1단면은 예시적인 실시예의 개시로부터 벗어나지 않고 제2요소, 제2구성요소, 제2영역, 제2층 또는 제2단면으로 명명될 수 있다.
"아래", "하부", "위", "상부" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어는 다른 요소(들)에 대한 하나의 요소 또는 다른 요소와 특징의 관계 또는 그림에 설명된 기능(들)을 설명하기 위해 설명의 편의를 목적으로 본 명세서에서 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 묘사된 방향에 더하여 사용 또는 작동 중인 장치의 다른 방향을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도면의 장치가 뒤집힌 경우, 다른 요소 또는 특징의 “아래” 또는 “하부”로 설명된 요소는 다른 요소 또는 특징의 “위”또는 “상부”로 배향될 수 있다. 따라서, "아래"라는 용어는 위 및 아래의 방향을 모두 포함할 수 있다. 장치는 다른 방향(90도 회전 또는 다른 방향으로)으로 향할 수 있으며 본 명세서에서 사용된 공간적으로 상대적인 설명어는 이에 따라 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 명세서에서 사용되는 단수형은 문맥상 명백하게 다르게 나타내지 않는 한 복수형도 포함할 수 있다. "포함하다", "구비하다", "구성하다"라는 용어는 본 명세서에서 사용될 때 명시된 특징, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 구성요소를 특정하나, 하나 이상의 다른 기능, 정수, 단계, 동작, 요소, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
실시예가 프로세스로 구현될 수 있는 경우, 특정 프로세스 순서는 설명된 순서와 다르게 수행될 수 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 개의 프로세스는 동시에 또는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명된 순서와 역순으로 수행될 수도 있다.
도 3은 본 발명 도어 배플의 측면도 및 이를 포함하는 열처리 챔버의 일부 구성을 도시하는 단면도, 도 4는 본 발명 도어 배플의 사시도, 도 5는 본 발명 도어 배플의 종단면도, 도 6은 본 발명 도어 배플과 도어가 결합된 상태의 단면도, 도 7은 본 발명 도어 배플에서 제1내측배플에 형성된 제1홀 패턴을 도시한 A-A' 단면도, 도 8은 본 발명 도어 배플에서 제2내측배플에 형성된 제2홀 패턴을 도시한 B-B' 단면도, 도 9는 본 발명 도어 배플에서 제1홀 및 제2홀 패턴을 도시한 도면이다.
열처리 챔버는 실질적으로 챔버 역할을 하는 프로세스 튜브(10)와, 프로세스 튜브(10)의 외측에 배치되어, 프로세스 튜브(10)의 내부를 가열하는 히터(20)와, 프로세스 튜브(10)의 단부 및 외측에서 내부의 열이 빠져나가는 것을 방지하기 위해 배치되는 단열부(30)와, 프로세스 튜브(10)의 내측에서 반응 가스를 분사하는 노즐(40)을 포함할 수 있다. 그리고 프로세스 튜브(10)의 일단 또는 양단에는 프로세스 튜브(10)를 개폐하기 위한 도어 배플(100)과 도어(50)가 조립될 수 있다. 노즐(40)은 도어 배플(100)을 향하는 방향으로 배치될 수 있다.
프로세스 튜브(10) 내에는 도핑 또는 기타 열처리가 필요한 웨이퍼가 수납될 수 있으며, 보트에 복수 개의 웨이퍼를 싣고 보트를 프로세스 튜브(10) 내로 진입시켜 복수 개의 웨이퍼를 동일한 조건 하에서 동시에 열처리할 수 있다. 웨이퍼가 적재된 보트를 프로세스 튜브(10) 내에 위치시키고, 히터(20)로 프로세스 튜브(10) 내부를 가열하면서, 노즐(40)을 통해 분위기 가스를 분사함으로써 웨이퍼 가공이 가능하다. 예를 들어 노즐(40)은 도어 배플(100) 및 도어(50)와 인접한 영역에 위치하는 분사구를 포함할 수 있고, 프로세스 튜브(10)의 일측 방향으로 가스를 분사할 수 있다. 또한, 프로세스 튜브(10)의 타측 상에는 튜브(10) 내부 가스 배출을 위한 배기부(미도시)가 배치될 수 있다. 이에 따라 노즐(40)을 통해 프로세스 튜브(10) 내로 공급된 가스는 튜브(10)의 일측에서 타측 방향으로 유동할 수 있고 이 과정에 웨이퍼에 공급될 수 있다.
한편 프로세스 튜브(10)는 일단 또는 양단에 개구를 구비하며, 단부에는 도어 배플(100) 및 도어(50)의 조립을 위해 내측에 단차가 형성될 수 있다. 프로세스 튜브(10)의 외측 단부의 지름은 그보다 내측의 지름보다 크게 형성되어, 프로세스 튜브(10) 단부의 지름 차이에 의해 단부에 단차가 형성될 수 있다. 즉, 턱은 프로세스 튜브(10) 내측에서 돌출되는 방향으로 형성될 수 있다.
도어 배플(100)은 상술한 프로세스 튜브(10)의 단차 부분에 걸리도록 조립될 수 있다. 즉, 도어 배플(100)은 프로세스 튜브(10)의 일단 또는 양단에 배치되어, 프로세스 튜브(10)의 단부에 형성되는 개구를 개폐할 수 있도록 형성된다.
도어 배플(100)은, 프로세스 튜브(10)의 개구 부분을 가로질러 막도록 배치되는 배플부(110)와, 프로세스 튜브(10)의 길이 방향으로 연장 형성되어 프로세스 튜브(10)에 삽입되는 조립부를 포함할 수 있다. 배플부(110)의 가장자리는 조립부의 내측면에 결합될 수 있다.
조립부는, 프로세스 튜브(10)에 형성되는 턱에 대응되도록 형성될 수 있다. 즉, 프로세스 튜브(10)의 턱을 기준으로 내측에 배치되는 내측조립부(120) 및 외측에 배치되는 외측조립부(130)를 포함하여 다단 형상으로 형성될 수 있다. 또는 프로세스 튜브(10)의 길이 방향으로 내측조립부(120)와 외측조립부(130)가 직렬 연결될 수 있다. 프로세스 튜브(10) 및 내측조립부(120) 및 외측조립부(130)의 중앙은 일치하도록 연결될 수 있다. 즉, 프로세스 튜브(10) 및 내측조립부(120) 및 외측조립부(130)는 동심으로 배치될 수 있다. 조립부 및 프로세스 튜브(10)가 원형 관 형상으로 형성되는 경우, 프로세스 튜브(10) 및 내측조립부(120) 및 외측조립부(130)는 단면이 동심원을 이루는 원기둥 형상으로 형성될 수 있다.
프로세스 튜브(10)와 조립부 사이에는 유격부(121)가 형성될 수 있다. 특히 프로세스 튜브(10)와 내측조립부(120) 사이에 유격부(121)가 형성될 수 있다. 본 명세서에서 유격부(121)는 내측조립부(120)의 외측면 및 프로세스 튜브(10)의 내측면 사이의 이격된 부분을 뜻하며, 따라서 유격부(121)는 조립부 외측면의 둘레 방향을 따라 형성될 수 있다. 유격부(121)를 통해 도어 배플(100)과 프로세스 튜브(10)를 용이하게 조립할 수 있다. 또한 유격부(121)에 의해 후술하는 바와 같이 외측배플(111)과 내측배플 사이에서 고온에 의해 공기가 팽창하더라도 도어 배플(100) 전체의 조립성에 영향을 미치지 않을 수 있다.
유격부(121)를 형성하기 위해 조립부는 프로세스 튜브(10)보다 지름이 작게 형성될 수 있다. 예를 들어 프로세스 튜브(10)의 단차를 기준으로, 프로세스 튜브(10)의 단부측 지름은 외측조립부(130)보다 지름이 크고, 프로세스 튜브(10)의 내측 지름은 내측조립부(120)보다 지름이 크게 형성될 수 있다. 조립부의 지름은 프로세스 튜브(10)의 지름의 0.7배 내지 0.95배로 형성될 수 있다. 더욱 바람직하게는 조립부의 지름은 프로세스 튜브(10)의 지름의 0.8배 내지 0.9배로 형성될 수 있다.
만약 조립부와 프로세스 튜브(10) 지름의 비율이 0.7배보다 작은 경우 실질적으로 단일 배플의 구조를 가진것과 마찬가지로 단열 효과가 낮아질 수 있다. 반면에 조립부와 프로세스 튜브(10) 지름의 비율이 0.95배보다 크게 형성되는 경우, 고온에 의한 도어 배플(100) 변형에 따라 조립성이 저하될 수 있다.
외측조립부(130)의 외측면은 프로세스 튜브(10)의 내측면에 대면하고, 내측에는 도어(50)가 조립될 수 있다. 외측조립부(130)의 내측면에는 도어(50)의 조립을 위해 조립리브(131)가 돌출 형성될 수 있다. 조립리브(131)는 외측조립부(130)의 내부 둘레를 따라 연장 형성되며, 둘레방향으로 복수 개가 형성될 수 있다. 조립리브(131)의 일단은 개방되어 도어(50)가 조립될 수 있으며, 도어(50)는 조립리브(131)를 따라 회전 가능하고, 조립리브(131)의 타단은 폐쇄되어 도어(50)의 회전 정도를 제한할 수 있다.
또한 외측조립부(130)의 내측면에는 후술하는 지지바디(60)의 이탈을 방지하기 위해 이탈방지리브(132)가 돌출 형성될 수 있다. 이탈방지리브(132)는 조립리브(131)보다 더 내측에 형성될 수 있다. 이탈방지리브(132)는 외측조립부(130)의 내측 둘레 전체를 따라 연장 형성될 수도 있고, 복수 개가 이격되어 형성될 수도 있다.
외측조립부(130)의 외측면에는 도어 배플(100)의 기밀성을 향상시키기 위해 단열리브(133)가 돌출 형성될 수 있다. 단열리브(133)는 후술하는 외측배플(111)의 가장자리로부터 연장되어 형성되는 것도 가능하다. 단열리브(133) 또한 외측조립부(130)의 외측 둘레 전체를 따라 연장 형성될 수도 있고, 복수 개가 이격되어 형성될 수도 있다. 바람직하게는 단열리브(133)는 기밀성을 위해서는 외측 둘레 전체를 따라 연장 형성될 수 있다.
배플부(110)는 조립부 내측을 가로질러 배치되어 조립부 내측을 폐쇄하는 패널 형상일 수 있다. 본 발명에서 배플부(110)는 프로세스 튜브(10)의 단부를 막도록 배치되는 외측배플(111) 및 외측배플(111)보다 프로세스 튜브(10)의 내측에 배치되는 내측배플을 포함하여 복수 개의 레이어로 형성될 수 있다.
외측배플(111)은 조립부 내측 및 프로세스 튜브(10)의 내측을 폐쇄하도록 형성될 수 있다. 도어 배플(100)이 프로세스 튜브(10)에 조립 시, 외측배플(111)의 일면이 프로세스 튜브(10)의 상술한 단차에 걸리도록 조립될 수 있다. 외측배플(111)은 폐쇄된 평면 형상으로 형성되어 실제 배플의 역할을 할 수 있다. 또한 외측배플(111)은 상술한 프로세스 튜브(10)의 단차의 내측 지름보다 크게 형성될 수 있다. 본 발명에서 외측배플(111)은 종래의 도어 배플(100)과 동일한 구성으로 이해될 수 있다.
반면에 후술하는 내측배플은 본 발명의 특징적인 구성으로 이해될 수 있다. 내측배플은 내측조립부(120)와 함께 외측배플(111)로부터 프로세스 튜브(10)의 내측을 향하여 돌출 형성되는 캡 형상으로 형성될 수 있다. 외측배플(111)과 내측배플은 내측조립부(120)에 의해 연결되며, 외측배플(111)과 내측배플은 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
내측배플과 내측조립부(120)가 프로세스 튜브(10) 내측을 향해 돌출됨으로써 본 발명은 도어 배플(100)과 노즐(40) 사이의 거리가 종래에 비해 줄어들게 된다. 또한, 본 발명의 도어 배플(100)이 단열 및 열에 의한 파손에 강한 성능을 보임에 따라 고온의 가스를 도어 배플(100)에 더욱 근접한 위치에서 분사하는 것도 가능하다.
따라서 외측배플(111) 및 내측배플 사이의 거리는, 외측배플(111) 및 노즐(40) 사이의 거리의 0.4배 내지 0.6배로 형성될 수 있다. 이 수치에 따라 도어 배플(100)을 형성하고 노즐(40)을 배치하는 경우, 가스의 확산 거리가 짧아지고 가스 분사 시 가스가 도어 배플(100)에 부딪히고 반사되면서 확산이 더욱 빠르게 될 수 있다. 따라서 공정 효율이 증가하는 유리한 효과가 있다. 반면 상기 외측배플(111)과 내측배플 및 노즐(40) 사이의 거리 비율이 0.4 보다 작은 경우 가스 확산 속도가 빨라지는 효과가 적어진다. 또한 해당 비율이 0.6보다 큰 경우에는 노즐(40)과 배플 사이가 과도하게 좁아져 가스가 오히려 고르게 확산되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
또한 내측조립부(120)의 지름이 외측조립부(130)의 지름보다 작게 형성됨에 따라, 내측배플은 외측배플(111)보다 작게 형성될 수 있다. 이는 상기 유격부(121)에 관한 기재와도 연관되는 부분이다.
또한 도면에 도시된 바와 같이 내측배플은 복수 개의 레이어로 형성될 수 있다. 즉, 내측배플은 외측배플(111) 측에 형성되는 제1내측배플(112) 및 제1내측배플(112)보다 프로세스 튜브(10)의 내측에 배치되는 제2내측배플(113)을 포함할 수 있다. 물론 내측배플이 세 개 이상 형성되는 것도 가능하다.
내측배플은 외측배플(111)과 마찬가지로 폐쇄된 평면 형상으로 형성되어 단열성을 향상시킬 수 있다. 다만, 내측배플이 폐쇄된 형상인 경우 외측배플(111)과 내측배플 사이의 공기가 고온에서 팽창함에 따라 도어 배플(100)이 파손되는 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라 본 발명은 내측배플에 배플홀(150)을 형성할 수 있다.
만약 내측배플이 복수 개의 레이어로 형성되는 경우, 일부 내측배플에만 배플홀(150)이 형성되는 것도 가능하다. 이 경우 열에 의한 파손을 방지하기 위해 외측배플(111) 측이 아닌 프로세스 튜브(10) 내측 방향에 위치한 내측배플에 배플홀(150)을 형성하는 것이 바람직하다.
도 7 내지 도 9에는 제1내측배플(112)에 제1홀(151)이 관통 형성되고 제2내측배플(113)에 제2홀(152)이 관통 형성된 것이 도시되어 있다. 프로세스 튜브(10)의 연장 방향과 나란한 방향으로 바라볼 때, 제1홀(151)과 제2홀(152)은 서로 중첩되지 않는 위치에 형성될 수 있다. 이러한 구조는 열의 전달 경로를 복잡하게 함으로써 단열 성능을 높일 수 있다. 도 8 및 도 9를 참고하면, 제1홀(151)은 제1내측배플(112)의 중앙부에 배치되고, 제2홀(152)은 상대적으로 제2내측배플(113)의 외곽에 배치될 수 있다.
도 9를 참고하면, 제1홀(151)은 및 제2홀(152)은 복수 개 형성될 수 있고, 복수 개의 제1홀(151) 면적을 모두 더한 것보다, 복수 개의 제2홀(152)의 면적을 모두 더한 것이 크게 형성될 수 있다. 또는 제1홀(151)보다 제2홀(152)이 더 많이 형성될 수 있다. 이는 마찬가지로 제1내측배플(112)에 과도한 열이 한번에 전달되는 것을 방지하기 위함이다. 이 경우, 도 9에 나타낸 바와 같이, 평면에서 보았을 때 제1홀(151)은 인접하는 제2홀(152)의 사이에 배치될 수 있다.
복수 개의 제1홀(151) 및 복수 개의 제2홀(152)은 도어 배플(100)의 중심에서 등각도를 이루도록 배치될 수 있다. 또한 복수 개의 제2홀(152)은 도어 배플(100)의 중심에서 방사상으로 연장되는 복수 개의 가상선 상에 배치될 수 있다. 그리고 복수 개의 제2홀(152)은 복수 개의 동심원을 이루도록 배치될 수 있다.
제1홀(151) 및 제2홀(152)의 개수는 특별히 한정하지 않는다. 도 7 및 도 9에는 각각 제1홀(151) 및 제2홀(152)이 6개씩 형성되는 것으로 나타냈으나, 제1홀(151) 및 제2홀(152)은 5개 이하 또는 7개 이상 배치될 수 있다.
도어(50)는 도어 배플(100)의 외측에서 조립될 수 있다. 도어(50)와 도어 배플(100) 사이에는 테플론 등의 실링재가 배치될 수 있다. 도어 배플(100)과 도어(50)의 조립 구조는 도 6에 도시되어 있다. 이를 참고하면, 도어(50)는 프로세스 튜브(10)를 최종 폐쇄하는 기능을 하며, 외측면은 도어(50) 개폐를 위한 액추에이터와 연결되고, 내측면은 도어 배플(100)을 향하여 배치되게 된다. 도어(50)의 내측면에는 스프링지지부(51)가 형성되며, 스프링지지부(51)의 단부에는 스프링누름부(52)가 형성될 수 있다. 스프링누름부(52)는 스프링지지부(51)에 힌지결합할 수 있다. 힌지결합된 부분에는 지지바디(60)를 가압하는 방향으로 토션스프링이 구비되어 스프링누름부(52)의 단부가 도어(50)와 멀어지는 것에 저항하도록 설치될 수 있다. 스프링누름부(52)의 단부는 도어(50) 회전에 의해 상술한 조립리브(131)에 삽입되며, 이에 따라 도어(50)가 고정될 수 있다.
도어(50)의 내측, 이탈방지리브(132)의 내측에는 패널 형상의 지지바디(60)가 배치될 수 있다. 지지바디(60)는 외측조립부(130)의 내측, 즉 이탈방지리브(132)의 내측에 구획되는 영역에 배치되는 원판 형상의 부재로서, 도어(50)를 지지한다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 지지바디(60)는 외측조립부(130)와 동일 또는 그보다 작은 지름을 갖는 원판 형상의 부재로서, 일면은 이탈방지리브(132)의 내측면과 접촉하고, 타면은 외측조립부(130)와 내측조립부(120)의 경계면에서 소정의 거리만큼 이격된다. 그리고 지지바디(60)의 외측면이 스프링누름부(52)와 접촉함으로써, 도어(50)와 도어 배플(100)이 가압 지지될 수 있다.
이와 같이 도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 충분히 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 기초하여 정해져야 한다.
본 발명은 도어 배플 및 이를 포함하는 열처리 장치에 관한 산업에 이용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 프로세스 튜브의 적어도 일단을 개폐하기 위해 배치되는 도어 배플에 있어서,
    상기 프로세스 튜브의 단부를 막도록 형성되는 배플부; 및
    상기 배플부의 가장자리와 연결되며, 상기 프로세스 튜브의 길이방향을 따라 관 형상으로 연장 형성되는 조립부;
    를 포함하고,
    상기 배플부는, 상기 프로세스 튜브의 단부를 막도록 배치되는 외측배플 및 상기 외측배플보다 상기 프로세스 튜브의 내측에 배치되는 내측배플을 포함하여 복수 개의 레이어로 형성되는 도어 배플.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외측배플은 폐쇄된 평면 형상으로 형성되고,
    상기 내측배플은 배플홀이 관통 형성된 평면 형상으로 형성되는 도어 배플.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조립부는 상기 프로세스 튜브보다 지름이 작게 형성되며,
    상기 프로세스 튜브의 내측벽과 상기 조립부의 외측벽 사이가 이격되도록 형성되고,
    상기 내측배플의 단면적이 상기 프로세스 튜브의 단면적보다 작게 형성되는 도어 배플.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조립부의 지름은 상기 프로세스 튜브의 지름의 0.7배 내지 0.95배로 형성되는 도어 배플.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 내측배플은, 상기 외측배플 측에 형성되는 제1내측배플 및 상기 제1내측배플보다 상기 프로세스 튜브의 내측에 배치되는 제2내측배플을 포함하고,
    상기 제1내측배플에는 제1홀이 관통 형성되고, 상기 제2내측배플에는 제2홀이 관통 형성되는 도어 배플.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1홀 및 상기 제2홀은 상기 프로세스 튜브의 길이 방향과 나란한 방향으로 서로 중첩되지 않는 위치에 형성되는 도어 배플.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1홀 및 상기 제2홀은 복수 개 형성될 수 있고,
    복수 개의 상기 제1홀의 면적을 모두 더한 것보다, 복수 개의 상기 제2홀의 면적을 모두 더한 것이 크게 형성되는 도어 배플.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1홀 및 상기 제2홀은 복수 개 형성될 수 있고,
    상기 제2홀의 개수가 상기 제1홀의 개수보다 많은, 도어 배플.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 도어 배플을 포함하는 열처리 챔버에 있어서,
    상기 프로세스 튜브; 및
    상기 프로세스 튜브 내측에 배치되며 가스를 상기 내측배플을 향하여 분사하도록 배치되는 노즐;
    을 더 포함하고,
    상기 외측배플 및 내측배플 사이의 거리는, 상기 외측배플 및 상기 노즐 사이의 거리의 0.4배 내지 0.6배로 형성되는 열처리 챔버.
PCT/KR2023/012253 2022-09-07 2023-08-18 도어 배플 및 이를 포함하는 열처리 장치 WO2024053900A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2022-0113605 2022-09-07
KR1020220113605A KR20240034512A (ko) 2022-09-07 2022-09-07 도어 배플 및 이를 포함하는 열처리 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024053900A1 true WO2024053900A1 (ko) 2024-03-14

Family

ID=90191425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2023/012253 WO2024053900A1 (ko) 2022-09-07 2023-08-18 도어 배플 및 이를 포함하는 열처리 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20240034512A (ko)
WO (1) WO2024053900A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140026899A (ko) * 2012-08-23 2014-03-06 주식회사 나래나노텍 기판 열처리용 가스 급배기 장치 및 방법, 및 이를 구비한 기판 열처리 챔버 및 장치
KR101473176B1 (ko) * 2013-08-23 2014-12-17 주식회사 아바코 열처리 장치
KR20170085643A (ko) * 2016-01-14 2017-07-25 주식회사 비아트론 공정 챔버용 급배기 모듈
KR20200011337A (ko) * 2018-07-24 2020-02-03 엘지전자 주식회사 태양 전지용 실리콘층 증착 장비
KR20210086587A (ko) * 2014-02-10 2021-07-08 고요 써모 시스템 가부시끼 가이샤 열처리 장치

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100906291B1 (ko) 2007-09-04 2009-07-07 주식회사 실트론 열 응력 방지구조를 구비한 고온 열처리 노와 이를 위한배플 및 페데스탈 구조

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140026899A (ko) * 2012-08-23 2014-03-06 주식회사 나래나노텍 기판 열처리용 가스 급배기 장치 및 방법, 및 이를 구비한 기판 열처리 챔버 및 장치
KR101473176B1 (ko) * 2013-08-23 2014-12-17 주식회사 아바코 열처리 장치
KR20210086587A (ko) * 2014-02-10 2021-07-08 고요 써모 시스템 가부시끼 가이샤 열처리 장치
KR20170085643A (ko) * 2016-01-14 2017-07-25 주식회사 비아트론 공정 챔버용 급배기 모듈
KR20200011337A (ko) * 2018-07-24 2020-02-03 엘지전자 주식회사 태양 전지용 실리콘층 증착 장비

Also Published As

Publication number Publication date
KR20240034512A (ko) 2024-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013105730A1 (ko) 냉각 방식의 샤워헤드 및 이를 구비하는 기판 처리 장치
KR910001867B1 (ko) 음극선관용 배기오븐
WO2024053900A1 (ko) 도어 배플 및 이를 포함하는 열처리 장치
KR20120140625A (ko) 열처리로 및 열처리 장치
WO2013176408A1 (ko) 노즐 유닛 및 그 노즐 유닛을 갖는 기판 처리 설비
JPS63102225A (ja) 縦形半導体熱処理装置のウエ−ハボ−ト
EP0333959B1 (en) Heater
CN115527831A (zh) 一种喷淋板装置及其半导体设备
KR101016063B1 (ko) 고온 퍼니스
WO2021235739A1 (ko) 기판처리장치
KR102159270B1 (ko) 오염 방지 기능이 향상된 efem
KR20110049988A (ko) 기판처리장치
WO2023121313A1 (ko) 전극 시트의 건조장치 및 건조방법
WO2019151567A1 (ko) 열 교환 장치
CN112556422B (zh) 一种特种陶瓷纤维裂解装置及方法
CN219689851U (zh) 一种喷淋组件及薄膜沉积装置
KR200177325Y1 (ko) 반도체 저압화학기상증착장비의 반응가스공급장치
JPH11260742A (ja) 熱処理装置
KR20060112868A (ko) 기판 가공 장치
WO2023063595A1 (ko) 섬유 제조 장치
WO2022191411A1 (ko) 전극 건조 장치
CN219772251U (zh) 热炉结构
CN212843123U (zh) 一种管板冷却结构
WO2024063267A1 (ko) 기체의 분리 성능이 향상된 단류형 볼텍스 튜브 및 이를 이용한 기체 분리 시스템
WO2022220491A1 (ko) 버너 및 이를 포함하는 물 가열기

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23863377

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1